(57)【要約】  内燃機関の排気浄化装置は、触媒を担持する触媒担体、及び、触媒担体の外周に設けられ、触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、担体保持部を冷却する冷却手段と、を備える。これにより、担体保持部の高温化を防止することができ、電気加熱式触媒の絶縁性能を適切に確保することが可能となる。よって、電気加熱式触媒の通電を行うことが可能な条件範囲を拡大することが可能となる。
2011114453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を担持する触媒担体、及び、前記触媒担体の外周に設けられ、前記触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、
前記担体保持部を冷却する冷却手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、前記担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記第１所定温度は、前記触媒の暖機を判定するための判定温度に基づいて設定され、
前記第２所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度に基づいて設定される請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記第３所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度よりも高い温度に設定される請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、
前記担体保持部を覆うケースの外周に設けられ、前記担体保持部を冷却するための冷却媒体を前記ケースの外周面に沿って流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体通路内に流す前記冷却媒体の流量を制御する流量制御手段と、を備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、前記冷却媒体通路内に設けられ、前記ケースから突出するように形成された複数の突出部を更に備える請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として空気を用いる請求項６又は７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記流量制御手段は、前記冷却媒体通路における前記空気の流入口に設けられ、開閉することで前記冷却媒体通路への前記空気の導入と遮断とを切り替える弁に対する制御を行う請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として、内燃機関を冷却するための冷却水を用いる請求項６又は７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
前記流量制御手段は、前記冷却水が沸騰する条件が成立する場合に、前記冷却水が沸騰する条件が成立しない場合に比して、前記冷却水の流量を増量する制御を行う請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気加熱式触媒を有する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、排気通路上に配設された電気加熱式触媒（以下、適宜「ＥＨＣ（Electrically Heated Catalyst）」と呼ぶ。）を用いて排気ガスを浄化する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ＥＨＣの電流や電圧に基づいてＥＨＣにおける漏電の可能性を推定し、漏電の可能性がある場合にＥＨＣへの電力供給を制限することが記載されている。また、特許文献２には、触媒担体の外周面と金属製シェルの内周面との間に、電気絶縁材であって緩衝性を有する環状のマット部材が介装されたＥＨＣが記載されている。【０００３】
なお、以下では、ＥＨＣ内の触媒を担持する構成要素を「ＥＨＣ担体」と呼び、ＥＨＣ担体を保持する構成要素を「保持マット」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１５４１号公報
【特許文献２】特開平５−２６９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＥＨＣ担体を保持する保持マットは絶縁性を有しているが、その保持マットの絶縁性は、保持マットの状態によって変化する傾向にある。例えば、保持マットが高温になると、保持マットの絶縁抵抗が低下するものと考えられる。そのため、保持マットが所定温度以上の高温である場合、ＥＨＣの絶縁性能が確保されなくなる可能性があると考えられる。なお、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、このような保持マットの温度と絶縁性との関係については考慮されていなかった。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、保持マットを強制冷却することで、ＥＨＣの絶縁性能を確保することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、内燃機関の排気浄化装置は、触媒を担持する触媒担体、及び、前記触媒担体の外周に設けられ、前記触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、前記担体保持部を冷却する冷却手段と、を備える。【０００８】
上記の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気ガスを浄化可能且つ通電により暖機可能に構成された電気加熱式触媒（ＥＨＣ）を有する。電気加熱式触媒は、触媒を担持する触媒担体、及び、電気的絶縁性を有すると共に触媒担体を保持する担体保持部を具備する。なお、触媒担体はＥＨＣ担体に相当し、担体保持部は保持マットに相当する。ここで、担体保持部が高温になると、担体保持部の絶縁抵抗が低下する傾向にある。したがって、冷却手段は、担体保持部の高温化による担体保持部の絶縁性の低下を抑制するべく、担体保持部を強制冷却する。これにより、担体保持部の高温化を防止することができ、電気加熱式触媒の絶縁性能を適切に確保することが可能となる。よって、電気加熱式触媒の通電を行うことが可能な条件範囲を拡大することが可能となる。【０００９】
上記の内燃機関の排気浄化装置の一態様では、前記冷却手段は、前記触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、前記担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う。【００１０】
この態様では、冷却手段は、触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、担体保持部の冷却を行う。これに対して、冷却手段は、触媒の温度が第１所定温度以上である場合、若しくは、担体保持部の温度が第２所定温度未満である場合、担体保持部の冷却を行わない。こうするのは、例えば触媒の温度が第１所定温度以上である場合に担体保持部の冷却を実行すると、触媒の温度が低下することで、触媒が活性状態から未活性状態に移行してしまう可能性があるからである。よって、冷却手段は、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両面から、担体保持部の冷却の実施と不実施とを切り替える。これにより、冷却の実行により触媒が過剰に冷却されてしまうことなどを適切に防止することができる。【００１１】
好適な例では、前記第１所定温度は、前記触媒の暖機を判定するための判定温度に基づいて設定され、前記第２所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度に基づいて設定される。例えば、第１所定温度は、触媒が活性状態にあるか否かを判定するための判定温度に設定され、第２所定温度は、担体保持部の絶縁性が保証されているか否かを判定するための判定温度に設定される。【００１２】
上記の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記冷却手段は、前記担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う。【００１３】
この態様では、冷却手段は、担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合に、例えば担体保持部がかなりの高温となっている場合に、担体保持部の冷却を行う。具体的には、冷却手段は、触媒が活性状態であっても、担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合には、担体保持部の冷却を行う。ここで、高負荷走行時や高速走行時などにおいては担体保持部が高温になる傾向にあり、この際に減速Ｆ／Ｃなどが行われると、担体保持部の温度が触媒の温度よりも高く、担体保持部の温度と触媒の温度との温度差が大きいといった状況が発生し得る。具体的には、触媒の温度は活性温度よりも低いが、保持マットは高温の状態が続いているといった状況が生じ得る。この状況では、電気加熱式触媒に通電することが望ましいが、担体保持部の絶縁性が確保できないために、電気加熱式触媒に通電することができない可能性がある。【００１４】
したがって、冷却手段は、上記のような状況の発生を未然に防ぐべく、担体保持部の温度が第３所定温度以上となった場合に、担体保持部の強制冷却を行う。これにより、担体保持部の絶縁性を事前に確保しておくことができ、減速Ｆ／Ｃ後などでの電気加熱式触媒の通電可能状態を適切に確保することが可能となる。また、上記のように強制冷却を行うことで、電気加熱式触媒内の構成部品の高温化を適切に防止することができ、当該構成部品の耐久性を向上させることが可能となる。【００１５】
好適な例では、前記第３所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度よりも高い温度に設定される。例えば、第３所定温度は、担体保持部の極端な温度上昇が生じているか否かを判定可能な温度に設定される。【００１６】
上記の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記冷却手段は、前記担体保持部を覆うケースの外周に設けられ、前記担体保持部を冷却するための冷却媒体を前記ケースの外周面に沿って流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体通路内に流す前記冷却媒体の流量を制御する流量制御手段と、を備える。【００１７】
この態様では、冷却手段は、担体保持部を冷却するための冷却媒体を用い、電気加熱式触媒のケースの外周部に冷却媒体を流すことで、担体保持部をケースの外部から放熱させる。また、流量制御手段は、冷却媒体通路内に流す冷却媒体の流量を制御する。１つの例では、流量制御手段は、担体保持部の冷却の実施と不実施とを切り替えるように、冷却媒体の流量を制御する。他の例では、流量制御手段は、担体保持部の温度を低下させる度合いに応じて、冷却媒体の流量を制御する。【００１８】
上記の内燃機関の排気浄化装置において好適には、前記冷却手段は、前記冷却媒体通路内に設けられ、前記ケースから突出するように形成された複数の突出部を更に備える。このような複数の突出部は、放熱フィンとして機能する。これにより、冷却媒体による放熱効果を向上させることができる。【００１９】
好適な実施例では、前記冷却手段は、前記冷却媒体として空気を用いる。また、前記流量制御手段は、前記冷却媒体通路における前記空気の流入口に設けられ、開閉することで前記冷却媒体通路への前記空気の導入と遮断とを切り替える弁に対する制御を行う。つまり、流量制御手段は、弁に対する制御を行うことで、担体保持部の冷却の実施と不実施とを切り替える。【００２０】
更に好適な実施例では、前記冷却手段は、前記冷却媒体として、内燃機関を冷却するための冷却水を用いる。また、前記流量制御手段は、前記冷却水が沸騰する条件が成立する場合に、前記冷却水が沸騰する条件が成立しない場合に比して、前記冷却水の流量を増量する制御を行う。これにより、冷却水の沸騰を適切に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ハイブリッド車両の概略構成図を示す。
【図２】エンジンの概略構成図を示す。
【図３】ＥＨＣの概略構成図を示す。
【図４】保持マット温度と保持マットの絶縁抵抗との関係の一例を示す。
【図５】第１実施形態における冷却器の概略構成図を示す。
【図６】第１実施形態における冷却器による効果を説明するための図を示す。
【図７】第１の冷却制御を行う理由を説明するための図を示す。
【図８】第１実施形態における第１の冷却制御処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の冷却制御を行う理由を説明するための図を示す。
【図１０】第１実施形態における第２の冷却制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態における冷却器の概略構成図を示す。
【図１２】第２実施形態における第１の冷却制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態における第２の冷却制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
［装置構成］
図１は、本実施形態におけるハイブリッド車両１００の概略構成図を示す。なお、図１中の破線矢印は、信号の入出力を示している。
【００２３】
ハイブリッド車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、車軸２０と、駆動輪３０と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、第２のモータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構４０と、インバータ５０と、バッテリ６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。
【００２４】
車軸２０は、エンジン１及び第２のモータジェネレータＭＧ２の動力を車輪３０に伝達する動力伝達系の一部である。車輪３０は、ハイブリッド車両１００の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン１は、例えばガソリンエンジンで構成され、ハイブリッド車両１００の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン１は、ＥＣＵ７０によって種々の制御が行われる。
【００２５】
第１のモータジェネレータＭＧ１は、主としてバッテリ６０を充電するための発電機、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されており、エンジン１の出力により発電を行う。第２のモータジェネレータＭＧ２は、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。また、第２のモータジェネレータＭＧ２は、エンジンブレーキ時やフットブレーキによる制動時において、回生ブレーキとして機能することにより制動力（回生製動力）を発生する。つまり、第２のモータジェネレータＭＧ２は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能を有しており、回生運転を行うことで発電する。これらのモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。
【００２６】
動力分割機構４０は、サンギヤやリングギヤなどを有して構成されるプラネタリギヤ（遊星歯車機構）に相当し、エンジン１の出力を第１のモータジェネレータＭＧ１及び車軸２０へ分配することが可能に構成されている。
【００２７】
インバータ５０は、バッテリ６０と第１のモータジェネレータＭＧ１との間の電力の入出力を制御すると共に、バッテリ６０と第２のモータジェネレータＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６０に供給したり、バッテリ６０から取り出した直流電力を交流電力に変換して第２のモータジェネレータＭＧ２に供給したりする。
【００２８】
バッテリ６０は、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成されると共に、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２が発電した電力を充電可能に構成された蓄電池である。バッテリ６０には、バッテリ６０の充電状態（ＳＯＣ；State Of Charge）を検出可能に構成されたＳＯＣセンサ２０４が設けられている。ＳＯＣセンサ２０４は、検出したＳＯＣに対応する検出信号をＥＣＵ７０に供給する。
【００２９】
なお、以下では、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２のことを単に「モータジェネレータＭＧ」と表記する。
【００３０】
ＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え、ハイブリッド車両１００内の各構成要素に対して種々の制御を行う。例えば、ＥＣＵ７０は、アクセル開度センサ２０１が検出したアクセル開度や、車速センサ２０２が検出した車速などに基づいて、制御を行う。
【００３１】
次に、図２を参照して、エンジン１について具体的に説明する。図２は、エンジン１の概略構成図を示す。
【００３２】
エンジン１は、主に、吸気通路３と、スロットルバルブ４と、燃料噴射弁５と、気筒６ａと、吸気弁７と、排気弁８と、点火プラグ９と、排気通路１２と、ＥＨＣ（電気加熱式触媒）１３と、を有する。なお、図２においては、説明の便宜上、１つの気筒６ａのみを示しているが、実際にはエンジン１は複数の気筒６ａを有する。
【００３３】
吸気通路３には外部から導入された吸気（空気）が通過し、スロットルバルブ４は吸気通路３を通過するガスの流量を調整する。吸気通路３を通過した吸気は、燃焼室６ｂに供給される。また、燃焼室６ｂには、燃料噴射弁５によって噴射された燃料が供給される。燃焼室６ｂには、吸気弁７と排気弁８とが設けられている。吸気弁７は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。排気弁８は、開閉することによって、燃焼室６ｂと排気通路１２との導通／遮断を制御する。
【００３４】
燃焼室６ｂ内では、上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、点火プラグ９によって点火されることで燃焼される。点火プラグ９は、ＥＣＵ７０によって点火時期などが制御される。このような燃焼によってピストン６ｃが往復運動し、当該往復運動がコンロッド６ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。燃焼室６ｂでの燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１２より排出される。
【００３５】
排気通路１２上には、排気ガスを浄化可能且つ通電により暖機可能に構成されたＥＨＣ１３が設けられている。ＥＨＣ１３については、詳細は後述する。なお、ＥＨＣ１３の下流側の排気通路１２上に、触媒（例えば三元触媒など）を別途設けても良い。
【００３６】
また、エンジン１には各種のセンサが設けられている。エアフロメータ２０５は、吸気通路３に設けられており、吸入空気量を検出する。水温センサ２０６は、エンジン１を冷却する冷却水が流れる通路上に設けられ、冷却水の温度（以下、「エンジン水温」と呼ぶ。）を検出する。空燃比センサ２０７は、排気通路１２に設けられており、排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する。これらのセンサは、検出信号をＥＣＵ７０に供給する。
【００３７】
次に、図３を参照して、ＥＨＣ１３について具体的に説明する。図３は、ＥＨＣ１３の概略構成図を示す。
【００３８】
図３（ａ）は、排気通路１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ１３の断面図を示しており、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の切断線Ｘ１−Ｘ２に沿ったＥＨＣ１３の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＥＨＣ１３は、ＥＨＣ担体１３ａと、保持マット１３ｂと、ケース１３ｃと、正電極１３ｄと、負電極１３ｅと、絶縁碍子１３ｆ、１３ｇと、を有する。
【００３９】
ＥＨＣ担体１３ａは、断面がハニカム状に構成され、触媒を担持する。例えば、ＥＨＣ担体１３ａは、ＳｉＣ（炭化ケイ素）などによって構成される。また、ＥＨＣ担体１３ａは導電性を有する。ＥＨＣ担体１３ａは、触媒担体の一例に相当する。なお、ＥＨＣ１３内の触媒の床温（以下、「ＥＨＣ床温」と呼ぶ。）を検出するセンサを、ＥＨＣ担体１３ａに付設しても良い。
【００４０】
保持マット１３ｂは、ＥＨＣ担体１３ａの外周面を覆うように設置されると共に、ケース１３ｃの内周面を覆うように設置されており、ＥＨＣ担体１３ａを保持する。保持マット１３ｂは、例えばアルミナなどの金属酸化物が繊維状に編み込まれることで構成されており、電気的絶縁性を有している。また、保持マット１３ｂは断熱性も有する。保持マット１３ｂは担体保持部の一例に相当する。なお、保持マット１３ｂの温度（以下、「保持マット温度」と呼ぶ。）を検出するセンサを、保持マット１３ｂに付設しても良い。
【００４１】
ケース１３ｃは、例えばＳＵＳなどの金属材料で構成されたＥＨＣ１３の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気通路１２と接続されている。
【００４２】
正電極１３ｄは、端部がＥＨＣ担体１３ａの外周部に固定された正電圧印加用の電極であり、負電極１３ｅは、端部がＥＨＣ担体１３ａの外周部に固定された負電圧印加用の電極である。また、正電極１３ｄ及び負電極１３ｅは、それぞれ、例えばアルミナなどの絶縁材料で構成された絶縁碍子１３ｆ、１３ｇで覆われており、電気的絶縁状態に維持されている。
【００４３】
このような構成を有するＥＨＣ１３では、負電極１３ｅの電位を基準として正電極１３ｄに正の駆動電圧が印加された場合に、導電性のＥＨＣ担体１３ａに電流が流れ、ＥＨＣ担体１３ａが発熱する。この発熱によりＥＨＣ担体１３ａに担持された触媒の昇温が促され、ＥＨＣ１３は速やかに触媒活性状態に移行する。なお、このようなＥＨＣ１３の構成は、一例に過ぎず、例えばＥＨＣ担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。
【００４４】
ここで、上記したＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を暖機するための制御、つまり触媒暖機制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を通電することで触媒を加熱する制御、又はエンジン１の排気ガスによって触媒を加熱する制御を行う。以下では、ＥＨＣ１３を通電することで触媒を加熱する制御を「通電による触媒暖機」と呼び、エンジン１の排気ガスによって触媒を加熱する制御を「エンジン１による触媒暖機」と呼ぶ。詳しくは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３内の触媒が最適な排気浄化性能を発揮するような温度（つまり活性温度）以上にＥＨＣ床温を維持するべく、ＥＨＣ床温が所定温度以下である場合に、通電による触媒暖機又はエンジン１による触媒暖機を行う。以下では、ＥＨＣ床温の判定に用いる所定温度を適宜「触媒暖機判定温度」と呼ぶ。触媒暖機判定温度は、ＥＨＣ１３内の触媒の活性温度に基づいて設定される。基本的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度以下である場合、触媒暖機を目的としたＥＨＣ１３の通電要求（以下、「ＥＨＣ通電要求」と呼ぶ。）を発する。
【００４５】
なお、ＥＣＵ７０は、通電による触媒暖機を行う場合には、例えば、エンジン１の出力を用いてハイブリッド車両１００を走行させる制御を実行する。これに対して、ＥＣＵ７０は、エンジン１による触媒暖機を行う場合には、例えば、モータジェネレータＭＧの出力を用いてハイブリッド車両１００をＥＶ走行させる制御を実行する。この場合、ＥＣＵ７０は、エンジン１に対して、例えば、アイドル運転相当の運転を行わせつつ、排気ガス温度を上昇させるべく、点火時期を遅角させる制御などを行う。
［本実施形態の基本概念］
次に、本実施形態の基本概念について説明する。本実施形態では、ＥＨＣ１３の絶縁性能を確保するべく、ＥＨＣ１３内の保持マット１３ｂを強制冷却する。
【００４６】
こうする理由について、図４を参照して具体的に説明する。図４は、保持マット温度と保持マット１３ｂの絶縁抵抗との関係の一例を示している。図４は、横軸に保持マット温度を示し、縦軸に絶縁抵抗（体積固有抵抗率に相当する）を示している。なお、「絶縁抵抗」とは、電気が流れる電路における電路相互間及び電路と大地との間の絶縁性を数値で表したものであり、絶縁抵抗の数値が低くなると漏電が生じやすくなる。
【００４７】
図４に示すように、保持マット１３ｂは、保持マット１３ｂを構成するアルミナなどの物性に起因して、温度が高くなると絶縁抵抗が低下する傾向がある。そのため、高速運転時や高負荷運転時などの排気ガスが高温となる状況では、保持マット温度が高温になることで、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が低下する傾向にある。また、保持マット温度が温度Ｔ１１以上になると、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が符号Ａ１で示す値以下になり、保持マット１３ｂの絶縁性が保証できなくなる。したがって、保持マット温度が温度Ｔ１１以上である場合には、ＥＨＣ１３の通電を行うべきでないと言える。
【００４８】
なお、以下では、符号Ａ１で示すような絶縁抵抗の値を適宜「絶縁抵抗下限保証値」と呼ぶ。また、絶縁抵抗下限保証値Ａ１に対応する保持マット温度Ｔ１１を適宜「絶縁保証温度」と呼ぶ。例えば、絶縁保証温度は触媒暖機判定温度よりも高い温度に設定される。一例としては、触媒暖機判定温度は３５０［℃］程度に設定され、絶縁保証温度は５００［℃］程度に設定される。
【００４９】
以上のようなことから、本実施形態では、保持マット温度の高温化による保持マット１３ｂの絶縁性の低下を抑制するべく、保持マット１３ｂを強制冷却することで保持マット温度を低下させる。具体的には、本実施形態では、保持マット１３ｂを冷却するための冷却媒体を用い、ＥＨＣ１３のケース１３ｃの外周部に冷却媒体を流すことで、保持マット１３ｂをケース１３ｃの外部から放熱させる。例えば、保持マット温度が絶縁保証温度以上である場合に保持マット１３ｂを冷却することで、保持マット温度を絶縁保証温度未満にまで低下させる。
【００５０】
本実施形態によれば、保持マット温度の高温化を防止することができ、ＥＨＣ１３の絶縁性能を適切に確保することが可能となる。つまり、保持マット温度を絶縁保証温度未満にすることで、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を絶縁抵抗下限保証値よりも高い値に維持することが可能となる。よって、ＥＨＣ１３の通電を行うことが可能な条件範囲を拡大することが可能となる。
【００５１】
以下で、具体的な実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）の内容について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態では、保持マット１３ｂを強制冷却するための冷却媒体として空気を用いる。具体的には、第１実施形態では、保持マット１３ｂを覆うケース１３ｃの外周部に空気（つまり走行風）を流すことで保持マット１３ｂを強制冷却する冷却器を用いる。以下では、空気によって保持マット１３ｂを冷却することを、適宜「空冷放熱」と呼ぶ。
【００５２】
（冷却器の構成）
図５を参照して、第１実施形態における冷却器１４の構成について具体的に説明する。
【００５３】
図５（ａ）は、排気通路１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ１３及び冷却器１４の断面図を示しており、図５（ｂ）は、図５（ａ）中の切断線Ｙ１−Ｙ２に沿ったＥＨＣ１３及び冷却器１４の断面図を示している。
【００５４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、冷却器１４は、カバー１４ａと、フィン１４ｂと、切り替え弁１４ｃとを備える。カバー１４ａは、ＥＨＣ１３におけるケース１３ｃの外周を覆うように、ケース１３ｃの外側に設けられている。フィン１４ｂは、ケース１３ｃからカバー１４ａに向かって突出するようにケース１３ｃの外周面に複数設けられており、ＥＨＣ１３の伸長方向に沿って延在する。また、複数のフィン１４ｂは、ケース１３ｃからカバー１４ａに向かって放射状に設けられている。このようなフィン１４ｂは、ＥＨＣ１３の熱を放熱する放熱フィンとして機能する。
【００５５】
ケース１３ｃの外周面とカバー１４ａの内周面との間の空隙１４ｄは、詳しくは複数のフィン１４ｂの間の空隙１４ｄは、空気（走行風）が通過する通路を形成する。以下では、このような空隙１４ｄを「空気通路１４ｄ」と呼ぶ。空気通路１４ｄは、冷却媒体通路の一例に相当する。
【００５６】
切り替え弁１４ｃは、空気が流入する側のカバー１４ａの端部に設けられている、つまり空気通路１４ｄにおける空気の流入口に設けられている。切り替え弁１４ｃは、矢印Ｐ１に示すように開閉することで空気通路１４ｄへの空気の導入と遮断とを切り替える。切り替え弁１４ｃは、上記したＥＣＵ７０によって開閉などが制御される。なお、冷却器１４及びＥＣＵ７０は、本発明における冷却手段の一例に相当する。また、切り替え弁１４ｃ及びＥＣＵ７０は、流量制御手段の一例に相当する。
【００５７】
１つの例では、切り替え弁１４ｃは、複数のフィン１４ｂの間に形成された複数の空気通路１４ｄの流入口のそれぞれに設けられる、つまり複数の流入口ごとに独立に設けられる。他の例では、切り替え弁１４ｃは、複数の流入口のうちの隣り合う２以上の流入口ごとに設けられる。つまり、当該例では、１つの切り替え弁１４ｃが、２以上の空気通路１４ｄへの空気の導入と遮断とを切り替える。なお、このような切り替え弁１４ｃの構成は、一例に過ぎず、流体の導入と遮断とを切り替える公知の弁の態様を採り得る。
【００５８】
以上説明した冷却器１４によれば、保持マット１３ｂを覆うケース１３ｃの外周部に走行風を流すことで、保持マット１３ｂを適切に強制冷却することができる。具体的には、空気通路１４ｄ内に設けられた複数のフィン１４ｂを用いることで、走行風による空冷放熱効果を向上させることができる。よって、保持マット１３ｂの高温化を防止することが可能となる。また、冷却器１４によれば、カバー１４ａを用いることで、極端な空冷放熱を防止することができ、ＥＨＣ１３を適切に保温することが可能となる。更に、冷却器１４によれば、切り替え弁１４ｃを用いることで、空冷放熱の実施と不実施とを適切に切り替えることができる。
【００５９】
ここで、図６を参照して、冷却器１４による効果の一例について説明する。図６は、横方向に温度を示し、縦方向にＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃを示すことで、ＥＨＣ１３の内部の熱伝達を模式的に表している。具体的には、グラフＢ１１は、冷却器１４によって空冷放熱を行わなかった場合（言い換えるとＥＨＣ１３に冷却器１４を搭載しなかった場合）の温度プロフィールの一例を示している。また、グラフＢ１２は、冷却器１４によって空冷放熱を行った場合の温度プロフィールの一例を示している。グラフＢ１１、Ｂ１２に示すように、基本的には、保持マット１３ｂはＥＨＣ担体１３ａから受熱してケース１３ｃへ放熱する。
【００６０】
グラフＢ１１、Ｂ１２を比較すると、空冷放熱を行った場合には、空冷放熱を行わなかった場合と比較して、保持マット１３ｂが大きく放熱していることがわかる、つまり保持マット温度が大きく低下していることがわかる。これは、空気通路１４ｄ内に設けられた複数のフィン１４ｂの作用による。したがって、第１実施形態における冷却器１４によって空冷放熱を行うことで、保持マット１３ｂの高温化を適切に防止することができると言える。
【００６１】
以下では、第１実施形態において、ＥＣＵ７０が冷却器１４に対して行う制御方法の２つの例（以下では「第１の冷却制御」及び「第２の冷却制御」と呼ぶ。）について説明する。なお、第１の冷却制御及び第２の冷却制御においては、ＥＣＵ７０は、冷却器１４内の切り替え弁１４ｃに対して制御を行う。つまり、ＥＣＵ７０は、切り替え弁１４ｃの開閉を制御することで、空気通路１４ｄへの空気の導入と遮断とを切り替える。
【００６２】
（第１の冷却制御）
第１実施形態における第１の冷却制御では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である場合に、冷却器１４による空冷放熱を実行する。この場合、ＥＣＵ７０は、空気通路１４ｄに空気が流れるように、切り替え弁１４ｃを開にする制御を行う。これに対して、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合、若しくは、保持マット温度が第２所定温度未満である場合には、冷却器１４による空冷放熱を実行しない。この場合、ＥＣＵ７０は、空気通路１４ｄに空気が流れないように、切り替え弁１４ｃを閉にする制御を行う。以下では、冷却器１４による空冷放熱を実行することを適宜「空冷放熱オン」と呼び、冷却器１４による空冷放熱を実行しないことを適宜「空冷放熱オフ」と呼ぶ。
【００６３】
図７を参照し、上記のような第１の冷却制御を行う理由について説明する。図７は、ＥＨＣ床温及び保持マット温度の温度プロフィールの一例を示している。図７は、横軸に時間を示し、縦軸に温度を示している。グラフＡ２１はＥＨＣ床温の時間変化を示しており、グラフＡ２２は保持マット温度の時間変化を示している。グラフＡ２１及びグラフＡ２２に示すように、ＥＨＣ床温及び保持マット温度が共に大きく低下していることがわかる。例えば減速Ｆ／Ｃ（フューエルカット）時において、このようなＥＨＣ床温及び保持マット温度の低下が生じる。この場合、ＥＨＣ床温と保持マット温度との間には温度差が生じていることがわかる。これは、ＥＨＣ担体１３ａと保持マット１３ｂとの境界での熱伝達や、保持マット１３ｂ内部での熱伝導などに起因する。また、保持マット温度の変化は、ＥＨＣ床温の変化よりも遅いことがわかる。言い換えると、保持マット温度は、ＥＨＣ床温よりも、温度変化の時定数が大きいと言える。これは、ＥＨＣ１３内の各構成部の熱容量などに起因する。
【００６４】
また、図７では、温度Ｔ１２は触媒暖機判定温度を示し、温度Ｔ１１は絶縁保証温度を示している。この場合、図７中の破線領域Ａ２３に示すように、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下であって、且つ、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いといった状況が生じていることがわかる。当該状況では、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下であるためＥＨＣ通電要求が発せられることとなるが、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いのでＥＨＣ１３を通電すべきでないと言える。よって、当該状況では、保持マット温度を低下させることで保持マット１３ｂの絶縁性を確保するべく、冷却器１４による空冷放熱を実行することが望ましいと考えられる。
【００６５】
ここで、冷却器１４による空冷放熱を常に実行した場合には、保持マット１３ｂの絶縁性を確保することができるが、ＥＨＣ１３内の触媒自体を過剰に冷却してしまう可能性があると考えられる。つまり、触媒暖機状態が維持されなくなってしまう可能性があると考えられる。例えば、触媒暖機確保を考慮せずに絶縁性確保のみを目的として空冷放熱を実行した場合には、触媒が過剰に冷却されることで、触媒が活性状態から未活性状態に移行してしまう可能性がある。
【００６６】
したがって、第１の冷却制御では、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両面から、冷却器１４による空冷放熱を制御する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を通電すべき状況（言い換えると触媒暖機を行う必要がある状況）であって、且つ、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況においてのみ、つまり図７中の破線領域Ａ２３で示すような状況においてのみ、冷却器１４による空冷放熱を実行する。即ち、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況であっても、ＥＨＣ１３を通電すべき状況でない場合には、冷却器１４による空冷放熱を実行しない。
【００６７】
詳しくは、ＥＣＵ７０は、触媒暖機判定温度に基づいて設定された第１所定温度を用いて、ＥＨＣ１３を通電すべき状況であるか否かを判定すると共に、絶縁保証温度に基づいて設定された第２所定温度を用いて、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である場合に、冷却器１４による空冷放熱を実行する。これに対して、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合、若しくは、保持マット温度が第２所定温度未満である場合には、冷却器１４による空冷放熱を実行しない。
【００６８】
次に、図８を参照して、第１の冷却制御に関する具体的な処理について説明する。図８は、第１実施形態における第１の冷却制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００６９】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温及び保持マット温度を取得する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ担体１３ａに付設されたセンサが検出したＥＨＣ床温を取得すると共に、保持マット１３ｂに付設されたセンサが検出した保持マット温度を取得する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。
【００７０】
なお、上記のようにセンサが検出したＥＨＣ床温及び保持マット温度を用いることに限定はされず、所定のパラメータに基づいて推定したＥＨＣ床温及び保持マット温度を用いても良い。つまり、ＥＨＣ床温及び保持マット温度として実測値を用いることに限定はされず、ＥＨＣ床温及び保持マット温度として推定値を用いても良い。
【００７１】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温に基づいて、ＥＨＣ１３内の触媒を暖機する必要があるか否かを判定する。言い換えると、ＥＨＣ１３を通電すべき状況であるか否かを判定する。当該判定で用いられる「第１所定温度」は、触媒暖機判定温度に基づいて設定される。１つの例では、第１所定温度は、触媒暖機判定温度に設定される。他の例では、第１所定温度は、触媒暖機判定温度よりもある程度高い温度に設定される。一例としては、第１所定温度は４００［℃］程度に設定される。
【００７２】
ＥＨＣ床温が第１所定温度未満である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。これに対して、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合には、空冷放熱による触媒からの放熱を防止するために、つまり触媒暖機確保のために、ＥＣＵ７０は、空冷放熱オフとする（ステップＳ１０５）。具体的には、ＥＣＵ７０は、空気通路１４ｄに空気が流れないように、切り替え弁１４ｃを閉にする制御を行う。そして、処理は終了する。
【００７３】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第２所定温度以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、保持マット温度に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が低下しているか否かを判定する。つまり、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況であるか否かを判定する。当該判定で用いられる「第２所定温度」は、絶縁保証温度に基づいて設定される。１つの例では、第２所定温度は、絶縁保証温度に設定される。他の例では、第２所定温度は、絶縁保証温度よりもある程度高い温度に設定される。一例としては、第２所定温度は６００［℃］程度に設定される。
【００７４】
なお、絶縁保証温度は、例えば、予め実験などにより求められた保持マット温度と絶縁抵抗との関係（例えば図４参照）に基づいて設定される。即ち、当該関係より求まる絶縁抵抗下限保証値に対応する温度が、絶縁保証温度に設定される。
【００７５】
保持マット温度が第２所定温度以上である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満であって、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である状況に相当する。即ち、ＥＨＣ１３を通電すべき状況であって、且つ、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況であると言える。したがって、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂの絶縁性を確保するために、保持マット温度を低下させるべく、空冷放熱オンとする（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＣＵ７０は、空気通路１４ｄに空気が流れるように、切り替え弁１４ｃを開にする制御を行う。そして、処理は終了する。
【００７６】
これに対して、保持マット温度が第２所定温度未満である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されているため保持マット温度を低下させる必要はないと言えるので、ＥＣＵ７０は、空冷放熱オフとする（ステップＳ１０５）。そして、処理は終了する。
【００７７】
以上説明した第１の冷却制御によれば、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両方を考慮して、空冷放熱オンと空冷放熱オフとを適切に切り替えることができる。具体的には、空冷放熱の実行により触媒が過剰に冷却されてしまうことを適切に防止することができる、つまり触媒暖機時における触媒からの放熱を適切に防止することができる。
【００７８】
（第２の冷却制御）
次に、第１実施形態における第２の冷却制御について説明する。第２の冷却制御では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、冷却器１４による空冷放熱を実行する。具体的には、第２の冷却制御では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上であっても、保持マット温度が第３所定温度以上である場合には、空冷放熱を実行する点で、第１の冷却制御と異なる。
【００７９】
図９を参照し、上記のような第２の冷却制御を行う理由について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、横軸に時間を示し、縦軸に温度を示しており、ＥＨＣ床温及び保持マット温度の温度プロフィールの一例を示している。図９（ａ）及び図９（ｂ）において、グラフＣ２１、Ｄ２１はＥＨＣ床温の時間変化を示しており、グラフＣ２２、Ｄ２２は保持マット温度の時間変化を示している。また、図９（ａ）は、低負荷走行時や低速走行時において減速Ｆ／Ｃなどが行われた場合の温度プロフィールの一例を示しており、図９（ｂ）は、高負荷走行時や高速走行時において減速Ｆ／Ｃなどが行われた場合の温度プロフィールの一例を示している。減速Ｆ／Ｃなどが行われた場合には、グラフＣ２１、Ｄ２１及びグラフＣ２２、Ｄ２２に示すように、基本的には、ＥＨＣ床温及び保持マット温度は共に大きく低下する。
【００８０】
低負荷走行時において減速Ｆ／Ｃなどが行われた場合には、図９（ａ）中の破線領域Ｃ２３に示すように、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下となった際に、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも低くなっていることがわかる。この場合、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下となった際にＥＨＣ通電要求が発せられるが、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも低いため、空冷放熱を行うことなく、ＥＨＣ１３の通電を行うことができると言える。
【００８１】
これに対して、高負荷走行時において減速Ｆ／Ｃなどが行われた場合には、図９（ｂ）中の破線領域Ｄ２３に示すように、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下となった際に、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いといった状況が生じていることがわかる。このような状況は、高負荷走行や高速走行などによりＥＨＣ１３自体がかなりの高温（例えば８００［℃］以上）になることで保持マット温度が常に絶縁保証温度Ｔ１１よりも高くなっている状態において減速Ｆ／Ｃが行われた際に生じる傾向にある。詳しくは、当該状況は、マット温度がＥＨＣ床温よりも高く、マット温度とＥＨＣ床温との温度差が大きいといった状態に起因して生じるものと考えられる。
【００８２】
このようなＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下であって、且つ、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いといった状況では、ＥＨＣ通電要求が発せられることとなるが、ＥＨＣ１３の通電を行うべきでないと言える。この場合には、ＥＨＣ１３の通電を行う前に、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されるように空冷放熱を実行する必要があると言える。具体的には、空冷放熱を実行することで保持マット１３ｂの絶縁性が確保されるまで、言い換えると保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１以下となるまで、ＥＨＣ１３の通電の実行を待機する必要があると言える。
【００８３】
以上のことから、第２の冷却制御では、上記のようなＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下で、且つ、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いといった状況の発生を未然に防止するべく制御を行う。具体的には、第２の冷却制御では、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を確保するべく、冷却器１４による空冷放熱を前もって実行しておく。この場合、ＥＣＵ７０は、第２所定温度よりも少なくとも高い温度（言い換えると絶縁保証温度よりも少なくとも高い温度）を有する第３所定温度を判定温度として用いて、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に空冷放熱を実行する。つまり、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上であっても、保持マット温度が第３所定温度以上である場合には、空冷放熱を実行する。言い換えると、保持マット温度が第３所定温度以上である場合には、ＥＨＣ床温が第１所定温度以下まで低下する前の時点において空冷放熱を実行する。
【００８４】
このような第２の冷却制御を実行した場合、保持マット温度は、例えば図９（ｂ）中のグラフＤ２４に示すように変化する。これより、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下となった際に、保持マット１３ｂが絶縁保証温度Ｔ１１よりも低い温度に維持された状態となっていることがわかる。そのため、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２よりも低下した時点において、ＥＨＣ１３の通電を開始することが可能となる。つまり、第２の冷却制御を行わない場合のように（グラフＤ２２参照）、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されるまでＥＨＣ１３の通電の実行を待機する必要はないと言える。
【００８５】
次に、図１０を参照して、第２の冷却制御に関する具体的な処理について説明する。図１０は、第１実施形態における第２の冷却制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００８６】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理は、上記したステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理（図８参照）と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ２０６の処理を中心に説明する。
【００８７】
ステップＳ２０６の処理は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）に実行される。ステップＳ２０６では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、保持マット温度に基づいて、空冷放熱を事前に実行しておくべき状況であるか否かを判定する。言い換えると、保持マット１３ｂの極端な温度上昇が生じている状況であるか否かを判定する。当該判定で用いられる「第３所定温度」は、第２所定温度よりも少なくとも高い温度、言い換えると絶縁保証温度よりも少なくとも高い温度に設定される。一例としては、第３所定温度は８００［℃］程度に設定される。
【００８８】
保持マット温度が第３所定温度以上である場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。この場合、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂの極端な温度上昇を防止するべく、空冷放熱オンとする（ステップＳ２０４）。つまり、ＥＣＵ７０は、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を確保するために、冷却器１４による空冷放熱を事前に実行する。そして、処理は終了する。
【００８９】
これに対して、保持マット温度が第３所定温度未満である場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０５に進む。この場合、冷却器１４による空冷放熱を事前に実行する必要はないと言えるため、ＥＣＵ７０は、空冷放熱オフとする（ステップＳ２０５）。そして、処理は終了する。
【００９０】
以上説明した第２の冷却制御によれば、冷却器１４による空冷放熱を事前に実行することで、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を適切に確保することが可能となる、言い換えるとＥＨＣ１３の通電を行うことが可能な条件範囲を拡大することが可能となる。
【００９１】
また、高負荷走行時や高速走行時などではＥＨＣ１３の構成部品（例えば正電極１３ｄや負電極１３ｅ）が高温になる傾向にあるが、上記した第２の冷却制御によれば、このような高負荷走行時や高速走行時などで空冷放熱を行うため、ＥＨＣ１３の構成部品の高温化を適切に防止することができる。よって、ＥＨＣ１３の構成部品の耐久性を向上させることが可能となる。
【００９２】
なお、上記では、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上で、且つ、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、空冷放熱を事前に実行する例を示したが、ＥＨＣ床温を判定するための判定温度として第１所定温度を用いることに限定はされない。つまり、第１所定温度と異なる温度を有する判定温度を用いて、ＥＨＣ床温が当該判定温度以上で、且つ、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、空冷放熱を事前に実行することとしても良い。例えば、当該判定温度として、第１所定温度よりも高い温度を用いることができる。
【００９３】
なお、上記では、ＥＣＵ７０が切り替え弁１４ｃの開閉を制御することで空冷放熱オンと空冷放熱オフとを切り替える例を示したが、これに限定はされない。他の例では、ＥＣＵ７０は、切り替え弁１４ｃの開度を制御することで、第１の冷却制御及び第２の冷却制御を行うことができる。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である場合、切り替え弁１４ｃを開き側の開度に設定し、これに対して、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合、若しくは、保持マット温度が第２所定温度未満である場合、切り替え弁１４ｃを閉じ側の開度に設定する、といった第１の冷却制御を行うことができる。同様に、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、切り替え弁１４ｃを開き側の開度に設定するといった第２の冷却制御を行うことができる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、保持マット１３ｂを強制冷却するための冷却媒体として、エンジン１を冷却するための冷却水を用いる点で、第１実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態では、保持マット１３ｂを覆うケース１３ｃの外周部に冷却水を流すことで保持マット１３ｂを強制冷却する冷却器を用いる。以下では、冷却水によって保持マット１３ｂを冷却することを、適宜「水冷放熱」と呼ぶ。
【００９４】
（冷却器の構成）
図１１を参照して、第２実施形態における冷却器１５の構成について具体的に説明する。
【００９５】
図１１（ａ）は、排気通路１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ１３及び冷却器１５の断面図を示しており、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中の切断線Ｚ１−Ｚ２に沿ったＥＨＣ１３及び冷却器１５の断面図を示している。
【００９６】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、冷却器１５は主にカバー１５ａを備える。カバー１５ａは、ＥＨＣ１３におけるケース１３ｃの外周を覆うように、ケース１３ｃの外側に設けられている。ケース１３ｃの外周面とカバー１５ａの内周面との間の空隙１５ｂは、冷却水が通過する通路を形成する（以下では、このような空隙１５ｂを「冷却水通路１５ｂ」と呼ぶ）。したがって、カバー１５ａは、冷却水通路１５ｂの外周壁を構成する、つまり冷却水が通過する配管の外周壁を構成する。なお、冷却水通路１５ｂは、冷却媒体通路の一例に相当する。
【００９７】
冷却水通路１５ｂは、冷却水を用いてエンジン１を冷却する公知の冷却システム（図１１では図示せず）に接続されている。つまり、冷却水通路１５ｂには、エンジン１を冷却するための冷却水が供給される。また、冷却水通路１５ｂに流す冷却水の流量は、冷却システムが有する電動ウォーターポンプ（図１１では図示せず。以下では「電動ＷＰ」と呼ぶ。）によって調整される。電動ＷＰは、電動式のモータを備えて構成され、モータの駆動により冷却水を冷却水通路内で循環させる。また、電動ＷＰは、ＥＣＵ７０によって制御される。つまり、冷却水通路１５ｂに流す冷却水の流量は、電動ＷＰを介してＥＣＵ７０によって制御される。具体的には、ＥＣＵ７０は、電動ＷＰに対する制御を行うことで、冷却水通路１５ｂ内の冷却水流量を増量したり減量したりする。
【００９８】
なお、冷却器１５（電動ＷＰも含む）及びＥＣＵ７０は、本発明における冷却手段の一例に相当する。また、電動ＷＰ及びＥＣＵ７０は、流量制御手段の一例に相当する。
【００９９】
以上説明した冷却器１５によれば、保持マット１３ｂを覆うケース１３ｃの外周部に冷却水を流すことで、保持マット１３ｂを適切に強制冷却することができる。よって、保持マット１３ｂの高温化を防止することが可能となる。
【０１００】
なお、第２実施形態における冷却器１５についても、第１実施形態で示したように、冷却水通路１５ｂ内に複数のフィンを設けても良い。つまり、ケース１３ｃからカバー１５ａに向かって突出すると共に、ＥＨＣ１３の伸長方向に沿って延在するようなフィンを、ケース１３ｃの外周面に複数設けても良い。これにより、冷却水による水冷放熱効果を向上させることができる。
【０１０１】
以下では、第２実施形態において、ＥＣＵ７０が冷却器１５に対して行う制御方法の２つの例について説明する。当該制御方法は、上記した第１実施形態における第１の冷却制御及び第２の冷却制御と基本的な制御内容は同様である。そのため、第２実施形態においてＥＣＵ７０が冷却器１５に対して行う制御方法についても、「第１の冷却制御」及び「第２の冷却制御」の文言を用いる。
【０１０２】
なお、第２実施形態における第１の冷却制御及び第２の冷却制御においては、ＥＣＵ７０は、電動ＷＰに対して制御を行う。つまり、ＥＣＵ７０は、電動ＷＰを制御することで、冷却水通路１５ｂ内の冷却水流量を増量したり減量したりする。
【０１０３】
（第１の冷却制御）
第２実施形態における第１の冷却制御は、基本的には、第１実施形態における第１の冷却制御と同様の観点に従って行われる。つまり、第２実施形態でも、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両面から、冷却器１５による水冷放熱を制御する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を通電すべき状況であって、且つ、保持マット１３ｂの絶縁性が確保できないような状況においてのみ、冷却器１５による水冷放熱を実行する。詳しくは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である場合に、冷却器１５による水冷放熱を実行する。この場合、ＥＣＵ７０は、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。これに対して、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合、若しくは、保持マット温度が第２所定温度未満である場合には、冷却器１５による水冷放熱を実行しない。この場合、ＥＣＵ７０は、冷却水流量が減量するように電動ＷＰに対して制御を行う。
【０１０４】
他方、第２実施形態では、ＥＣＵ７０は、冷却水が沸騰する条件が成立する場合、言い換えると冷却水が沸騰する可能性がある場合には、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上若しくは保持マット温度が第２所定温度未満であっても、冷却水が沸騰する条件が成立する場合には、冷却水の沸騰を防止するために、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。
【０１０５】
次に、図１２を参照して、第１の冷却制御に関する具体的な処理について説明する。図１２は、第２実施形態における第１の冷却制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、当該処理は、ハイブリッド車両１００が始動されて（例えばレディ・オン）、冷却水を循環させるために電動ＷＰの駆動が開始された後に行われる。
【０１０６】
ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理は、上記したステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理（図８参照）と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７の処理について説明する。
【０１０７】
保持マット温度が第２所定温度以上である場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４の処理が行われる。この場合には、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満であって、且つ、保持マット温度が第２所定温度以上である状況に該当するため、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂの絶縁性を確保するために、保持マット温度を低下させるべく、冷却水流量を増量する（ステップＳ３０４）。例えば、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合や、保持マット温度が第２所定温度未満である場合に比して、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。そして、処理は終了する。
【０１０８】
ステップＳ３０５の処理は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、若しくは、保持マット温度が第２所定温度未満である場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）に行われる。ステップＳ３０５では、ＥＣＵ７０は、後の処理において冷却水が沸騰する条件が成立するか否かを判定するために、エンジン運転情報や、車両運転情報や、冷却水情報などを取得する。例えば、ＥＣＵ７０は、冷却水情報として、水温センサ２０６が検出したエンジン水温や冷却水流量（電動ＷＰへの指令値に対応する）などを取得する。そして、処理はステップＳ３０６に進む。
【０１０９】
ステップＳ３０６では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３０５で取得された情報に基づいて、冷却水が沸騰する条件が成立するか否かを判定する、つまり冷却水が沸騰する可能性があるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、冷却水が実際に沸騰する前の状態において、エンジン運転情報や車両運転情報や冷却水情報などに基づいて、冷却水の沸騰に関する予測を行う。
【０１１０】
冷却水が沸騰する条件が成立する場合（ステップＳ３０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０４に進む。この場合には、冷却水の沸騰を防止するべく、冷却水流量を増量する（ステップＳ３０４）。つまり、冷却水流量を増量して、冷却水通路内で冷却水を循環させることで、冷却水の沸騰の発生を抑制する。具体的には、ＥＣＵ７０は、冷却水が沸騰する条件が成立しない場合に比して、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。そして、処理は終了する。
【０１１１】
なお、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で且つ保持マット温度が第２所定温度以上である場合に増量させる冷却水流量と、冷却水が沸騰する条件が成立する場合に増量させる冷却水流量とは、同じであっても良いし、異なっていても良い。例えば、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で且つ保持マット温度が第２所定温度以上である場合には、保持マット温度を低下させる度合いなどに応じて、増量させる冷却水流量を決定する。他方で、ＥＣＵ７０は、冷却水が沸騰する条件が成立する場合には、例えばエンジン運転情報や車両運転情報や冷却水情報などに基づいて、冷却水の沸騰の発生が抑制されるように、増量させる冷却水流量を決定する。
【０１１２】
一方で、冷却水が沸騰する条件が成立しない場合（ステップＳ３０６；Ｎｏ）、処理はステップＳ３０７に進む。この場合には、冷却水の沸騰を防止する必要性や保持マット１３ｂの絶縁性を確保する必要性はないと言えるため、冷却水流量を減量する（ステップＳ３０７）。例えば、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で且つ保持マット温度が第２所定温度以上である場合や、冷却水が沸騰する条件が成立する場合に比して、冷却水流量が減量するように電動ＷＰに対して制御を行う。そして、処理は終了する。
【０１１３】
以上説明した第２実施形態における第１の冷却制御によれば、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両方を考慮して、冷却器１５における冷却水の流量を適切に制御することができる。また、第２実施形態における第１の冷却制御によれば、冷却水の沸騰を適切に防止することができる。
【０１１４】
なお、ＥＨＣ床温を判定するための第１所定温度及び保持マット温度を判定するための第２所定温度は、それぞれ、第１実施形態と第２実施形態とで同じ温度を用いても良いし、異なる温度を用いても良い。異なる温度を用いる場合には、例えば、空冷放熱と水冷放熱との冷却効果の違いなどを考慮して、第１実施形態及び第２実施形態のそれぞれで用いる第１所定温度及び第２所定温度を設定することができる。
【０１１５】
（第２の冷却制御）
次に、第２実施形態における第２の冷却制御について説明する。第２実施形態における第２の冷却制御も、基本的には、第１実施形態における第２の冷却制御と同様の観点に従って行われる。つまり、第２実施形態でも、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を確保するべく、冷却器１５による水冷放熱を事前に実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、冷却水流量を増量する制御を事前に行う。即ち、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上であっても、保持マット温度が第３所定温度以上である場合には、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。
【０１１６】
また、第２実施形態における第２の冷却制御では、上記した第２実施形態における第１の冷却制御と同様に、冷却水が沸騰する条件が成立する場合に、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度未満であっても、冷却水が沸騰する条件が成立する場合には、冷却水の沸騰を防止するために、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。
【０１１７】
次に、図１３を参照して、第２の冷却制御に関する具体的な処理について説明する。図１３は、第２実施形態における第２の冷却制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、当該処理は、ハイブリッド車両１００が始動されて（例えばレディ・オン）、冷却水を循環させるために電動ＷＰの駆動が開始された後に行われる。
【０１１８】
ステップＳ４０１〜Ｓ４０７の処理は、上記したステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理（図１２参照）と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ４０８の処理を中心に説明する。
【０１１９】
ステップＳ４０８の処理は、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上である場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）に実行される。ステップＳ４０８では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、保持マット温度に基づいて、水冷放熱を事前に実行しておくべき状況であるか否かを判定する。言い換えると、保持マット１３ｂの極端な温度上昇が生じている状況であるか否かを判定する。
【０１２０】
保持マット温度が第３所定温度以上である場合（ステップＳ４０８；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０４に進む。この場合、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂの極端な温度上昇を防止して、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を確保するために、冷却水流量を増量する（ステップＳ４０４）。例えば、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が第３所定温度未満である場合に比して、冷却水流量が増量するように電動ＷＰに対して制御を行う。そして、処理は終了する。
【０１２１】
なお、ＥＨＣ床温が第１所定温度未満で且つ保持マット温度が第２所定温度以上である場合に増量させる冷却水流量と、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に増量させる冷却水流量とは、同じであっても良いし、異なっていても良い。例えば、ＥＣＵ７０は、保持マット温度を低下させる度合いなどに応じて、増量させる冷却水流量をそれぞれについて決定することができる。
【０１２２】
一方で、保持マット温度が第３所定温度未満である場合（ステップＳ４０８；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０５に進む。この場合には、ステップＳ４０５以降の処理において、上記した第２実施形態における第１の冷却制御と同様に、冷却水が沸騰する条件が成立するか否かに応じて冷却水の流量を制御する。
【０１２３】
以上説明した第２実施形態における第２の冷却制御によれば、冷却器１５による水冷放熱を事前に実行することで、減速Ｆ／Ｃ後などでのＥＨＣ１３の通電可能状態を適切に確保することが可能となる。また、第２実施形態における第２の冷却制御によれば、冷却水の沸騰を適切に防止することができる。
【０１２４】
更に、高負荷走行時や高速走行時などではＥＨＣ１３の構成部品（例えば正電極１３ｄや負電極１３ｅ）が高温になる傾向にあるが、上記した第２の冷却制御によれば、このような高負荷走行時や高速走行時などで水冷放熱を行うため、ＥＨＣ１３の構成部品の高温化を適切に防止することができる。よって、ＥＨＣ１３の構成部品の耐久性を向上させることが可能となる。
【０１２５】
なお、上記では、ＥＨＣ床温が第１所定温度以上で、且つ、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、水冷放熱を事前に実行する例を示したが、ＥＨＣ床温を判定するための判定温度として第１所定温度を用いることに限定はされない。つまり、第１所定温度と異なる温度を有する判定温度を用いて、ＥＨＣ床温が当該判定温度以上で、且つ、保持マット温度が第３所定温度以上である場合に、水冷放熱を事前に実行することとしても良い。例えば、当該判定温度として、第１所定温度よりも高い温度を用いることができる。
[変形例]
本発明は、通常のハイブリッド車両への適用に限定はされず、プラグインハイブリッド車両にも適用することができる。また、本発明は、ハイブリッド車両への適用に限定はされず、ハイブリッド車両以外の通常の車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  エンジン
１２  排気通路
１３  ＥＨＣ（電気加熱式触媒）
１３ａ  ＥＨＣ担体
１３ｂ  保持マット
１３ｃ  ケース
１４、１５  冷却器
７０  ＥＣＵ
１００  ハイブリッド車両
【図１】
2011114453.tif 000003
【図２】
2011114453.tif 000004
【図３】
2011114453.tif 000005
【図４】
2011114453.tif 000006
【図５】
2011114453.tif 000007
【図６】
2011114453.tif 000008
【図７】
2011114453.tif 000009
【図８】
2011114453.tif 000010
【図９】
2011114453.tif 000011
【図１０】
2011114453.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011114453.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を担持する触媒担体、及び、前記触媒担体の外周に設けられ、前記触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、
前記担体保持部を冷却する冷却手段と、を備え、
前記冷却手段は、前記触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、前記担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記第１所定温度は、前記触媒の暖機を判定するための判定温度に基づいて設定され、
前記第２所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度に基づいて設定される請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う請求項１又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記第３所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度よりも高い温度に設定される請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、
前記担体保持部を覆うケースの外周に設けられ、前記担体保持部を冷却するための冷却媒体を前記ケースの外周面に沿って流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体通路内に流す前記冷却媒体の流量を制御する流量制御手段と、を備える請求項１及び請求項３乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、前記冷却媒体通路内に設けられ、前記ケースから突出するように形成された複数の突出部を更に備える請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として空気を用いる請求項６又は７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記流量制御手段は、前記冷却媒体通路における前記空気の流入口に設けられ、開閉することで前記冷却媒体通路への前記空気の導入と遮断とを切り替える弁に対する制御を行う請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として、内燃機関を冷却するための冷却水を用いる請求項６又は７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
前記流量制御手段は、前記冷却水が沸騰する条件が成立する場合に、前記冷却水が沸騰する条件が成立しない場合に比して、前記冷却水の流量を増量する制御を行う請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を担持する触媒担体、及び、前記触媒担体の外周に設けられ、前記触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、
前記担体保持部を冷却する冷却手段と、を備え、
前記冷却手段は、前記触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、前記担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記第１所定温度は、前記触媒の暖機を判定するための判定温度に基づいて設定され、
前記第２所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度に基づいて設定される請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記担体保持部の温度が第３所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第３所定温度は、前記担体保持部の絶縁性を判定するための判定温度よりも高い温度に設定される請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、
前記担体保持部を覆うケースの外周に設けられ、前記担体保持部を冷却するための冷却媒体を前記ケースの外周面に沿って流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体通路内に流す前記冷却媒体の流量を制御する流量制御手段と、を備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記冷却媒体通路内に設けられ、前記ケースから突出するように形成された複数の突出部を更に備える請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として空気を用いる請求項５又は６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記流量制御手段は、前記冷却媒体通路における前記空気の流入口に設けられ、開閉することで前記冷却媒体通路への前記空気の導入と遮断とを切り替える弁に対する制御を行う請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記冷却媒体として、内燃機関を冷却するための冷却水を用いる請求項５又は６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記流量制御手段は、前記冷却水が沸騰する条件が成立する場合に、前記冷却水が沸騰する条件が成立しない場合に比して、前記冷却水の流量を増量する制御を行う請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の１つの観点では、内燃機関の排気浄化装置は、触媒を担持する触媒担体、及び、前記触媒担体の外周に設けられ、前記触媒担体を保持すると共に、電気的絶縁性を有する担体保持部を具備する電気加熱式触媒と、前記担体保持部を冷却する冷却手段と、を備え、前記冷却手段は、前記触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、前記担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、前記担体保持部の温度が低下するように、前記担体保持部の冷却を行う。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気ガスを浄化可能且つ通電により暖機可能に構成された電気加熱式触媒（ＥＨＣ）を有する。電気加熱式触媒は、触媒を担持する触媒担体、及び、電気的絶縁性を有すると共に触媒担体を保持する担体保持部を具備する。なお、触媒担体はＥＨＣ担体に相当し、担体保持部は保持マットに相当する。ここで、担体保持部が高温になると、担体保持部の絶縁抵抗が低下する傾向にある。したがって、冷却手段は、担体保持部の高温化による担体保持部の絶縁性の低下を抑制するべく、担体保持部を強制冷却する。これにより、担体保持部の高温化を防止することができ、電気加熱式触媒の絶縁性能を適切に確保することが可能となる。よって、電気加熱式触媒の通電を行うことが可能な条件範囲を拡大することが可能となる。
また、冷却手段は、触媒の温度が第１所定温度未満で、且つ、担体保持部の温度が第２所定温度以上である場合に、担体保持部の冷却を行う。これに対して、冷却手段は、触媒の温度が第１所定温度以上である場合、若しくは、担体保持部の温度が第２所定温度未満である場合、担体保持部の冷却を行わない。こうするのは、例えば触媒の温度が第１所定温度以上である場合に担体保持部の冷却を実行すると、触媒の温度が低下することで、触媒が活性状態から未活性状態に移行してしまう可能性があるからである。よって、冷却手段は、触媒暖機確保及び絶縁性確保の両面から、担体保持部の冷却の実施と不実施とを切り替える。これにより、冷却の実行により触媒が過剰に冷却されてしまうことなどを適切に防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2011114453.tif 000016
2011114453.tif 000017